Hoće li kvantni računari uticati na opstanak interneta?
Vratimo se u ne tako daleku prošlost. Vratimo se na primer u 1990. godinu. Vratićemo se u tu godinu ali ćemo zadržati ove, naše, godine koliko sada imamo. Kada se vratimo unazad shvatićemo da se tadašnji svet dosta razlikovao od današnjice. Mi u zadnjih dve decenije imamo progres tehnologije kakav se nije beležio do devedesetih.
Ono što obeležava ovu tehnološku eru je svakako interent. Internet je možda najneobičniji podvig čovečanstva. Podvig- Da li je?
Čovečanstvo i interent
Savremen život je izgrađen na temeljima munjevite komunikacije. Moderan čovek je čovek dodira. Plaćamo dodirom, ulazimo u komunikaciju dodirom, rad na daljinu obavljamo dodirom. Čovek je postao zagovornik tehnologije više no što i sam misli. Život je spona između dodira i tehnologije, mi bez dodira u taj tehnološki prozor ne možemo gotovo ništa. Nema Facebook-a, Instagrama, nema virtualnih kancelarija, nema online shoping-a,… nema ničega. Međutim sada smo u nekoj vrsti tranzicije. Obično onaj koji živi istorijski momenat ne može sagledati širu sliku.
Počinje da se pojavljuje nov temelj, nova gradivna struktura, nov prozor u budućnost. Kvantni računar. Da li kvantni računar koji temelji rad na superpoziciji može da uruši nama divan svet do sada poznatog interneta?
Možda bi smo sada trebali nemilice da trošimo svoje digitalne izvore dok neko ne odsvira kraj ove nama poznate tehnološke utakmice. Šta je to u kvantnom računaru toliko opasno?
Kvantni računari
Kvantni računari su predstavili jedinstvenu metodologiju izračunavanja. Nema bitova, superpozicija je njihova prednost. Bitovi su zamenjeni kubitima, i kubiti mogu biti istovremeno i 0 i 1. Njihova brzina rada je neverovatna, računari koji mogu svet koji poznajemo učiniti mnogo bržim ili jednostavnijim. Mnoge poslovne jedninice već sada korisite prednosti kvantnih računara. Predstavili smo u jednom tekstu takav računar.
Prednosti kvantnih računara
Mnogi u kvantnim računarima vide spas i potencijalno ubrzanje pronalaska određenih rešenja. Razvoj lekova, finansijsko modelovanje, optimizacija saobraćaja, predviđanje vremenskih prilika,… I ovo je samo deo onoga što kvantni računari mogu iz ovog razloga se dosta nade polaže baš u njih. Njihova prednost je u sposobnosti izračunavanja svih komplikovanih i „čudnih“ jednačina. Oni mogu uprostiti bilo koji komplikovan problem i onaj ko dobije prednost nad ovakvim operativnim sistemom biće lider u svojoj oblasti.
Međutim odavde kreće i naša problematika. Naš pozanti internet počiva na velikoj količini prostih brojeva. Ove brojeve je tako teško zameniti.
Moderni računari
Poznati, moderni kompjuteri koriste šifrovanje poznato kao RSA. Ovaj genijalni dizajn i metod podrazumeva mogućnost podele podataka bez ikakvog rizika da budu presretnuti(bezbedno je donekle). Iz ovog razloga mi možemo plaćati online, koristiti kreditne kartice, slati poruke,…
RSA šifrovanje počiva na asimetričnim ključevima, tako da sa jedne strane imate jedan ključ za šifrovanje, a drugi za dešifrovanje. Ključ koji zaključava podatke je javno poznat ali samo koristnik ima ključ za deširovanje.
Kako to izgleda u praksi?
Neko vam pošalje poruku preko interneta. Onaj ko ima nameru da nam pošalje poruku prvo pristupa našem javnom ključu i zaključava je pomoću njega. Nakon toga samo vi imate uvid i ključ da dešifrujete poruku tj da je pročitate. Svaka radnja koju radite preko interneta je sastavljena od ovih pomenutih elemenata.
I sve ovo zvuči idealno. Međutim dosta korišćenja nečega znači i ostavljanje tragova. Matematika na kojoj počivaju temelji asimetričnih ključeva poseduje slabosti.
Teorija vs praksa
U teoriji, možete izračunati nečiji privatni ključ iz njegovog javnog ključa. Ali čak i sa najmoćnijim „normalnim računarom“ na svetu, trebale bi godine. Osnova ključeva su dva ogromna prosta broja pomnožena jedan sa drugim. Javni ključ sadrži rezultat ovog množenja, ali morate znati dva prosta broja da biste kreirali privatni ključ. Ovo čini proračun ogromnim i u osnovi nerešivim za „normalne“ računare.
Međutim, moćni kvantni računar može da izvrši ovaj proračun za nekoliko sekundi. Kada se kvantni računari rasprostrane enkripcija podataka će biti jedna smešna radnja. E, baš to bi unuštilo internet kakav sada poznajemo. Naš identitet na interentu, naše kartice, plaćanja sve bi bilo javno, ne bi imali više nikakvu protekciju.
Kvantni računari bi sigurno doveli do kvantnog šoka i kvantnog skoka ili par skokova unazad. Svakako ovi računari nisu za masovnu upotrebu i upotrebu u neke „lične“ svrhe.
Kriptografija
Kriptografski način šifrovanja je izgleda otporan na kvantne računare. Ovaj metod ne koristi algloritme poput RSA, ovaj metod korisit geometriju. Kako funkcioniše ovo šifrovanje? Predstavićemo to kao jednu rešetku koja je sastavljena iz bezbroj čvorova. Kod se nalazi u dva čvora, baš kao što se kod RSA kod nalazi u dva prosta broja. Računar treba pronaći dva čvora koji su blizu jedan drugom ali se nalaze u stotinu dimenzija. Ovakav vid šiforvanja je preobiman i za kvantne računare.
Matematika i geometrija bi mogle dati rešenje ali ovakav vid šifrovanja je „težak“. Kriptografski našin šifrovanja bi usporimo mrežu totalno, opteretio bi je dodatno. RSA šifrovanje sadrži 256 bita i kao takvo ono prosto leti kroz internet.
Hoće li kvantni računari uticati na opstanak interneta?
Mnoge svetske kompanije trenutno razvijaju moćne kvantne računare i usavršavaju ih. Sa druge strane NIST( Nacionalni Institut za standarde i tehnologiju) pokušava da pronađe metod i šifrovanje otporno na kvante računare. Kada se pronađe ovaj metod, on će biti predstavljen kao nov javni standard. Međutim NIST još uvek nije pronašao ni jednu idealnu metodu. Imaju samo teoriju koja je jako daleko od praktičnog radnog protokola. Ako kvantni računari krenu prvi u invaziju, pre NIST pronalaska šifrovanja možemo samo mahnuti interentu.
Hoće li kvantni računari uticati na opstanak interneta?
Gledajmo to sa vedrije strane, možda smo manje nego što msilimo udaljeni od kvantnog računara ali od njegove masovne primene jesmo barem dve decenije.